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计量供热采暖系统水力计算程序的研究

   2017-10-25 博客小王3180
核心提示:北京市建筑设计研究院王毅天津大学涂光备李建兴再适。本文针对适合计世供热的儿种系统形式,对室内系统水力计算方法进行了研

  北京市建筑设计研究院王毅天津大学涂光备李建兴再适。本文针对适合计世供热的儿种系统形式,对室内系统水力计算方法进行了研究,提出了些不同于传统水力计算的方法,编制了适合于计量供热的水力计算软件。
  计域供热的实现耍求对系统形式进行变革,相应的水力计算方法也与传统系统略有不同;散热器恒温阀压差控制器等设备的引入加人了设计人员的设计工作量;与传统的采暖系统相比。新双管系统是适合丁计枉供热的主耍系统形式,但管路平衡和计算工作量比传统单管系统人得多,给设计作增加了难度;同时,原有的采暖系统水力计算软件也己不能适应计量供热系统设计的需求。作者对适合于计枉供热系统的水力计算方法进行了较深入的研究,针对单管跨越式垂直双管和新双管双双管种系统形式,利用可视化软件开发工具5此185编制了水力计算程序,希望能为计量供热的系统设计提供参考依据。
  数学模型本程序参考有关设计手册建立了局部阻力管件的数据库。程序在初始条件输入时,要求用户选择各管段存在的局部阻力管件名称及相应的数目。程序在水力计算的过程中通过调用数据痄卉询的子程序可得到各局部阻力管件的局部阻力系数4值,结合相对应的管件数目,计算出管段总的局部阻力系数。
  传统的热水采暖系统般取5,适合计量供热的采暖系统中由于加入了些离阻力的管件和阀门,与传统的采暖系统有所不同。适合计量供热的采暖系统最不利环路的散热器恒温阀乐降般为50003多层建筑,传统供热系统总甩降般为000,200003,若按200003计,加上恒温阀压降则家统总压降为250003只计算系统的室内部分,其中沿程压力损失应为20005=100003,则沿程损失总压力损失的估计百分数应为对丁乖莨双管式系统。上层,热器管路通过与下层散热器管路的平衡关系确定该管路的资用压力,得到管路的平均比摩阻,进而确定管路的管径。1是上下两层散热器管路意,六80和六0为并联管路,管路六130可通过与管路六00的平衡关系进行水力计算确定管径。下面来估箅管路七,沿程损火占管路压力总损失的百分数。管路的沿程比净阻按照经济比摩阻9031进行估算,则管路六8,的沿程压力损失为3+5父90=7203,传统采暖系统中按0.5取值。这里局部阻力不计散热器恒温阀的阻力按照传统采暖系统的方法来估算,等丁沿程阻力,也为7203,散热器恒温阀压降按照50003米估算,则管路七0的总阻力损失为6440,沿程压力损失占总压力损失的百分数为7206440=0.2.由此可,的值依具体情况是变化的。初始条件输入过程若用户己输入了资用乐力,软件计算时取4,按式12计算出最不利环路的平均比摩阻;各个小环路根据平衡确定管径时,先不计入恒温阀的阻力取0.5按式2计算平均比摩阻,管径平衡计算后再计入恒温阀的阻力。若发现用户没有输入资用压力的数值,则软件默认平均比摩阻为经济比摩阻60,1203重力循环作用压力的计算热水供暖系统循环作州压力的人小,决丁机械循环提供的作用压力,水在散热器内冷却所产生的作1力和水在循环环路中闪笆路,热而产生的附加作用压力。机械循环系统中,水在循环环路中冷却产生的附加作用压力,占机械循环总循环压力的比例很小,在进行系统总资用压力计算时可忽略不计。
  对机械循环双管系统,水在各层散热器冷却所形成的自然循环作用压力不相等,在进行各立管散热器的并联环路水力计算时,应计箅在自然循环作用压力的计算公式为对丁双管系统,通过上层散热器环路的作出压力比通过底层散热器的大,其相邻两层重力循环作用压力的差值为gA,M,+l.
  散热器恒温调节阀办值的计算。,值是散热器恒温阀选型的依据用于双管系统的散热器恒温阀具有高阻力的特性,用于单管系统的散热器恒温阀阻力系数也比普通阀门高。恒温阀的设计压降是恒温阀选型的重耍因素,它的高与低直接影响着采暖系统的运行,况及其经济性。取值过高,除增加循环水泵能耗外,在无压差控制的情况下,还有山现噪卢的危险,而且由于此时预设值过小易发生堵塞现象。相反,取值过低,会降低恒温阀的阀权度,同时也不利于克服高层建筑的垂直失调。丹麦,如化55公司用于双管系统温阀压降的取值方法如下双管系统包括乘寅双管和双双管系统对于多层建筑,最不利环路的散热器恒温阀单管跨越式系统散热器分流系数的确定由散热器的热力特性分析可知,在定供水温度下,散热最和流量之间的关系为上抛曲线。2为典耶散热器8=.302相对散热量和相对流量之间的关系,条曲线分别差5,15200,由可知,进出口温差大,流量变化对散热量的改变明显对于给定的散热器来说,在设计工况下,进出口温差压降按50003选取,对于层建筑,最不利环路的散热器恒温阀压降按003选取,其余各个环路散热器恒温阀的压降根据环路之间平衡的需要来确定单管跨越式系统根据跨越管和散热器支路的阻力平衡,保证散热器定的分流系数来确定恒温阀压降。
  是由散热器进流量决定的。恒温阀也是通过改变散热器的进流量调节散热量实现对室温控制耍条件。对双管系统,散热器的进出口温差可近似为系统设计温差,散热器具有较好的可调节性;对单管系统,散热器的温降般都比较小,可调甘性差,对单管跨越式系统,通过减小散热器支路流量可以加大散热器的进出口温差,改善其调甘特性从可调性的角度讲,进流量越小,进出口温差越大,但同时为保证房间负荷的要求,进流试减小,会使散热面积增加散热器选喂加火使用的经济性变差。因此,对单管跨越管跨越式系统散热器调节灵敏区。下面以柱813铸铁散热器为例,建立立管模型,来分析散热器面积与分流系数的关系。
  设计工况供水温度951回水温度7,室内设计温度81;立管共六组散热器,散热倨均假设为1500.下面给出了不同分流系数散热器面积增加百分比的对比。
  流系数楼层由上可以看山,散3器面积各层增加情况不同,依4姿层的递增而递减,最底层面积1加百分数最人。分流系数大于0.3含0.3,散热器面积增加并不明显最大为12.9分流系数小丁0.15含0.15,散热器面积剧增最大达到73.9.
  综上所述,为了保证散热器可调的情况,同时散热器面积增加不会太火,本软件计算中散热器设计分流系数选取0.3.
  软件调试软件的测试1.作在应,软件的开发过程中,很耍的作用,般应占软件项0开发工作莆的4,50.软件完成后,作者进行了系列的测试作,发现并解决了些问,但由于时间有限,人鼠的工作还有待进步完成。通过对某工程实例的计算,结论如下应用本软件的计箅所得结果与设计人员手1计算的结果基本相符,验证了本设计计算软件的合理性用于双管系统的散热器恒温阀具有高阻力特性和预设置功能,可有效解决双管系统由于0然循环作用压力产生的垂直失调问,使双管系统楼层限制的问基本得到解决。
  限于篇幅,软件计算实例及结果分析从略。
  结论热器恒温阀的不同预置档数消除自然循环作用压力的影响。用于双管系统的散热器恒温阀具有高阻力特性和预设置功能,可有效解决双管系统由于自然作用压力产生的垂直失调问,使双管系统楼层限制的问基本得到解决,但实际设计时考虑到用户系统用热设备及其管道构件的承压能力,楼层较高时还应该进行系统的分区;双管系统恒温阀的设计压降最不利环路散热器的压降是恒温阀选型的重要因素,它的高与低直接影响着采暖系统的运行,况及其经济性。取值过高,除增加循环水泵能耗外,在无压差控制的怙况下,还有山现噪卢的危险;取值过低,会降低系统稳定性。本软件在水力计箅中结合我国的。体情况,对散热器恒温阀压。降的进行了合理取值;传统的热水,暖系统水力计算时,沿程损火总损失的估计百分数般取0.5,适合计量供热的采暖系统中由于加入了些高阻力的管件和阀门,与传统的采暖系统有所不同。在处理沿程损火总所。力损火估计百分数的取值问时,应该针对不同的情况区别对待;对丁单笆跨越式系统,必须保证旁通管,足够的过流跫,才能增大散热器进出口温差,使散热器处丁流铽调竹的灵敏范围内,增强散热器可调性。同时为了不使散热器面积比单管,流式系统增加很多,必须合理确定散热器的分流系数。
  中国建研院空调所,按热铽计费的住宅供热采暖技术研究分报告汇编,1998.12邹瑜,双管系统散热器恒温阀合理设计乐降的研究报告,2000.
 
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